致敬Joan Steitz!2018年拉斯克特别成就奖获得者

美国当地时间9月10日,拉斯克基金会正式公布了2018年拉斯克奖获奖名单。表观遗传、RNA和麻醉相关的工作受到关注。

其中,Lasker~Koshland医学科学特别成就奖授予了HHMI研究员、耶鲁大学 Sterling教授、耶鲁大学Boyer分子医学中心主任Joan Argetsinger Steitz博士,以表彰她在生物医学领域重要的领导作用,在RNA生物学方面取得的开创性发现,以及对年轻科学家的慷慨指导并积极热情地支持女性从事科学研究。鉴于她的杰出贡献,Steitz的同事和同行向她表达了最深切和崇高的敬意。

For four decades of leadership in biomedical science—exemplified by pioneering discoveries in RNA biology, generous mentorship of budding scientists, and vigorous and passionate support of women in science.


RNA领域的大拿

Joan Steitz是RNA生物学领域的先驱之一,为我们理解RNA Biology做出了许多开创性的贡献:她发现了mRNA结合核糖体的序列,并阐明了相关结合机制;发现了参与RNA剪接的snRNPs(snRNPs是构成RNA剪接体的核心组成部分),并阐明了相关作用过程;她发现了内含子编码的核仁小RNA——snoRNAs,其主要指导部分RNA的修饰;她还发现了microRNA在基因调控中的新角色。

Steitz的论文引用共有47000余次,即使是近五年的引用也超过10000次。她的H指数高达114。鉴于她的科学贡献,Steitz获得了数不清的荣誉:1982年当选美国人文与艺术科学院院士,1983年入选美国国家科学院院士,1986年成为霍华德休斯医学研究所研究员(HHMI),2014年入选英国皇家科学院外籍院士……她获得了无数学校的荣誉博士学位以及众多科学大奖,就不在此一一列举。

Joan A. Steitz从里根总统手中接过美国国家科学奖章

然而,她的成就远不止这些。在促进女性科学进步、女权在科学研究中的平等方面,在对年轻科学家的慷慨指导等社会作用方面,她做出的贡献与其科学成就同样重要。


Dr. Joan Steitz 的履历

Joan Argetsinger Steitz 1941年出生于美国明尼苏达州。1963年,Steitz在俄亥俄州Antioch College获得化学学士学位,并在MIT的Alex Rich实验室第一次对分子生物学产生了兴趣。Steitz博士就读于哈佛大学的生物化学与分子生物学系,在那里,她成为诺贝尔奖获得者James Watson的第一位女研究生。她的博士课题是:使用噬菌体模型系统研究mRNA的翻译过程。1968年,Steitz获得博士学位,并于读博期间(1966年)结婚。她的丈夫就是后来同样成为耶鲁大学Sterling教授的、2009年诺贝尔化学奖获得者Thomas Steitz。

1969年,Steitz在剑桥大学(英国)的MRC分子生物学实验室与Francis CrickSydney BrennerMark Bretscher合作,从事博士后研究。在MRC,Steitz研究的是:细菌如何知道在哪里开始mRNA的“阅读框架”?在此过程中,Steitz在RNA病毒的mRNA上发现了确切的序列,细菌核糖体在这些mRNA上结合产生蛋白质。1969年,她在Nature上发表了一篇开创性论文,展示了绑定起点的核苷酸序列,成为第一个描述原核生物RNA翻译起始位点的人[1]。这一发现帮助她后来在耶鲁大学建立了自己的实验室,在那里她继续积极投入研究至今。

Steitz的开创性论文

1970年,Steitz加入耶鲁大学。作为一名独立研究者,她将注意力转向真核细胞,重点关注为什么真核细胞会在细胞质中以mRNA的形式在细胞核中产生过量的RNA。她的研究涉及到小RNA蛋白复合物的结构和功能。1975年,她发现核糖体使用互补碱基配对来确定mRNA的起始位点[2]。

1977年,Phillip Sharp和Richard Roberts等发现RNA的剪接现象,Steitz非常兴奋,受到触动,也开始研究RNA剪接的过程。1980年,Steitz与Michael Lerner合作发表了另一篇重要论文:利用免疫沉淀法与来自患有自身免疫的患者的人类抗体分离和鉴定新的实体,并检测它们在剪接中的作用。出乎意料的是,她们发现这些抗体与特定蛋白质相关的小核RNA分子(snRNA)结合,并存在于小核核糖核蛋白(snRNPs)的复合物中[3,4]。

snRNP是一种特定的短的RNA,长约150个核苷酸,与蛋白质相关连,参与pre-RNA剪接内含子,这也是剪接体的一个组成部分。Steitz实验室的后续工作表明,这些snRNP可能参与拼接的可能性[4]。她继续研究snRNPs,并确定了U1 snRNP复合物与未加工mRNA的剪接位点的结合[5]。这些发现有助于推动人们了解小型非编码RNA在许多生物功能和疾病中发挥关键作用

随后,Steitz和她的团队详述了几种核糖核蛋白参与前体mRNA剪接和成熟mRNA产物的产生[6]。后来,她的实验室发现了另一个出人意料的现象,表明部分内含子可以形成与核糖体RNA相关但不是蛋白质编码的小核仁RNA(snoRNA)[7],snoRNP参与一小部分mRNA剪接反应。通过分析snoRNPs基因的遗传位置,她最终证明了内含子不是“垃圾DNA”[8]。对比起来,snoRNPs的发现是真正具有开创性的工作,因为它建立了RNA的基本新功能,不依赖于编码和核酶活性,这首次表明小的非编码RNA是细胞用于调节生物过程的重要工具。Steitz这项关于小的非编码RNA的意外发现大大推动了RNA生物学领域的发展。


女性科学工作者的先驱

Joan Steitz的职业生涯起步于一个女性科学家非常罕见的时代。最初,在完成本科学位后,她本想成为一个医生,她申请了哈佛大学医学院,还收到了录取通知。但是,在明尼苏达大学Joseph Gall实验室实习了一个夏天后,她在科学探究方面的才能展现出来,Joseph Gall鼓励她从医学院转到哈佛大学的生物化学和分子生物学系。于是,她拒绝了医学院,成为当时进入生物化学和分子生物学课堂的唯一女性,同时也是James Watson实验室的第一位女研究生。

1960年后期,Joan Steitz和她的丈夫一起去剑桥做博士后。当时美国主要大学的科学教职人员基本没有女性。因此,那时候做研究的她,似乎没有给自己定下什么人生目标,比如一定要为以后在大学谋取一份工作。也正因为如此,Steitz在博士后期间意想不到的成功要归功于她承担高风险项目的精神和自由。因为她当时的课题对于男性博士后同行来说都太具挑战性、风险太大了,因为如果做不出来,他们将无法在两年的博后期间交出任何成果。而Steitz从没想过会有自己的实验室,那也就可以接受这个项目——结果发现了核糖体是如何识别mRNA上的翻译起始位点的。

1967-1970年间,英国兴起了女权运动。1970年,人们突然开始向她提供大学院系的职位。当Joan Steitz凭借自己的工作第一次在耶鲁大学获得教职时,她忐忑不安,怀疑自己是否能胜任这项工作。幸运的是,她得到了前任导师James Watson的指导与支持。James Watson向她诉说了自己的经历——他何时开始担任哈佛大学教授,以及他如何做同样的噩梦。同时,她的丈夫Thomas A. Steitz也给予了她极大的支持,并鼓励她去追求自己的事业。她终于意识到自我怀疑是正常的,并已准备好接受挑战,创建自己的实验室。最终,在耶鲁大学,Steitz持续在自己的领域开疆拓土,一步一步建立起自己的名声和地位,并成为女性科学家的典范。

Joan A. Steitz和她的丈夫Thomas A. Steitz

倡导提升妇女地位

Steitz对于社会的影响不止于科研成就,她对女权运动的推动作用也很大,堪称提高妇女地位的倡导者。在她的职业生涯中,Steitz一直倡导并努力将更多女性纳入科学领域。在职业生涯早期,Steitz发现自己是实验室和部门中女性的榜样。Steitz会确保她的所有学生都有独立的研究项目,还特别鼓励女性学员。她觉得这种模式是成功的——她的科学成就足以证明这一点

Joan A. Steitz在她自己的实验室

在职业生涯后期,Steitz进入更加活跃的政治家行列。2005年,Steitz被邀请加入一个小组,该小组将撰写国家科学院关于学术科学中妇女状况的报告,概述女性参与科学的障碍。她还成为Rosalind Franklin Society的创始董事会成员之一,该协会致力于尊重和提升女性科学[9-12]。

曾经,Steitz是研究生班级中唯一的女性,到今天,社会已经进步了很多,但Steitz强调,还有很多工作要做。美国国家科学基金会最近的一项调查发现,55%的生命科学博士学位颁发给了女性,但新聘用的助理教授职位中只有三分之一由女性担任[10](这是美国数据,中国似乎更少!)。她还强烈支持最近的美国国家科学院研究,呼吁大学采取更严厉的措施来对付那些骚扰女科学家的人。


当之无愧的荣誉——Lasker奖

Joan Steitz是一位杰出的科学家,在RNA Biology领域做出了令人钦佩的贡献。不止如此,她还培养了近200名科学家。她对科学工作的支持超越了女性,还包括所有年轻科学家。在她自己的实验室里,她经常从课题组博士后独立完成的论文中删去自己的名字。她实验室发表的360多篇论文中,60多篇没有署她的名字。在担任Jane Coffin Childs纪念基金会的主席十多年,她还为研究癌症及其他重大疾病领域的年轻博士后提供研究资金。

今年的Lasker~Koshland特别成就奖,奖励的不仅是Steitz在自己领域取得的成就,还有她不断支持女性从事科学研究的努力。Steitz获奖,名至实归。

“我希望能够为我所爱的科学作出合理的贡献,并被称为一个理性的人,” Steitz告诉基金会说,“还能说什么呢?”[12]

2018 Lasker:先驱Joan Steitz https://www.zhihu.com/video/1025624649476026368

参考文献及资料:

1. Steitz JA. Polypeptide chain initiation: nucleotide sequences of the three ribosomal binding sites in bacteriophage R17 RNA. Nature. 1969;224(5223):957–964.

2. Steitz, J. A.; Jakes, K (1975). “How ribosomes select initiator regions in mRNA: Base pair formation between the 3′ terminus of 16S rRNA and the mRNA during initiation of protein synthesis in Escherichia coli” .PNAS. 72 (12): 4734–4738.

3. Lerner MR, Steitz JA. Antibodies to small nuclear RNAs complexed with proteins are produced by patients with systemic lupus erythematosus. PNAS. 1979;76(11):5495–5499.

4. Lerner MR, Boyle JA, Mount SM, Wolin SL, Steitz JA. Are snRNPs involved in splicing? Nature. 1980;283(5743):220–224.

5. Mount SM, Pettersson I, Hinterberger M, Karmas A, Steitz JA. The U1 small nuclear RNA-protein complex selectively binds a 5′ splice site in vitro. Cell. 1983;33(2):509–518.

6. Black DL, Chabot B, Steitz JA. U2 as well as U1 small nuclear ribonucleoproteins are involved in premessenger RNA splicing. Cell. 1985;42(3):737–750.

7. Tycowski KT, Shu MD, Steitz JA. A mammalian gene with introns instead of exons generating stable RNA products. Nature. 1996;379(6564):464–466.

8. Thomas R. Cech and Joan A Steitz (2014) “The Noncoding RNA Revolution—Trashing the Old Rules to Forge New Ones.” Cell 157 (1): 77-94.

9. https://news.yale.edu/2018/09/11/yales-joan-steitz-honored-lifetime-achievement-lasker-foundation

10. https://www.jci.org/articles/view/124208

11. https://en.wikipedia.org/wiki/Joan_A._Steitz

12. http://www.courant.com / education/hc-news-yale-argetsinger-steitz-wins-lasker-20180910-story.html

来源:知乎 www.zhihu.com

作者:BioArt

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